Design and physico-chemical characterization of metal-containing nanoparticles for antimicrobial coatings

Uudsete omadustega nanomaterjale (läbimõõt vähemalt ühes suunas alla 100 nm) rakendatakse arvukates tarbekaupades ning tootearenduses. Paljude selliste tarbekaupade eesmärk on piirata mikroobide levikut. Tarbekaupades enimkasutatud nanomaterjal on hõbe (edaspidi Ag) ning peamiselt tuleneb Ag nanoosakeste antimikroobne toime osakestest eralduvatest Ag+ ioonidest. Antimikroobsete toodete eesmärk on valdavalt bakterite tapmine või nende kasvu pärssimine kahjustamata nn mitte-sihtorganisme (sh inimesi) ning seepärast sisaldab käesolev teadustöö uurimusi erineva suuruse, kuju ja pinnalaenguga Ag nanoosakeste antimikroobsusest, mürgisusest ja mürgisuse mehhanismidest tõvestavatele mikroobidele ja imetajarakkudele. Tulemustest selgub, et positiivse pinnalaenguga Ag nanoosakeste kasutamist tuleks vältida toodetes, millega inimene vahetult kokku puutub, sest sellised osakesed olid imetajarakkudele märkimisväärselt mürgisemad. Ag nanoosakesi otsustati rakendada antimikroobsetes katetes, kuna viimaste väljatöötamine on tänu multiresistentsete mikroobitüvede järjest suurenevale osakaalule kasvava potentsiaaliga. Käesoleva töö varasemad tulemused näitasid, et fotokatalüütilised pinnad on võimelised orgaanilisi jäänuseid sh mikroobirakke lagundama, seepärast kombineeriti Ag osakesed fotokatalüütiliste nanoosakestega. Fotokatalüütiliseks pinnakatte komponendiks valiti osaliselt lahustuvad ZnO nanoosakesed. Ag nanoosakeste kombineerimine ZnO osakestega suurendas fotokatalüüsi aktiivsust ning antimikroobsuse efektiivsust ning seepärast on Ag sobilik materjal efektiivsete fotokatalüüsil põhinevate antimikroobsete katete arendamisel. Väljatöötatud pinnakatete korduvkasutatavuse hindamine näitas, et pinnakatete antibakteriaalne aktiivsus ja fotokatalüütilise lagundamise võime ei vähenenud märkimisväärselt ka pärast kümmet kasutustsüklit. Meile teadaolevalt oli meie uurimus esimene, mis näitas ZnO/Ag pindade korduvkasutatavust antimikroobses rakenduses.

Author

• Visnapuu, Meeri

• nanotechonology
• nanostructured materials
• surfaces
• coating materials
• silver
• antimicrobial effect
• mammals

Identifier

hdl:10062/66632

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/66632